一种合成乙基胺的催化剂及常压条件下合成乙基胺的方法技术

本发明专利技术公开了一种合成乙基胺的催化剂及常压条件下合成乙基胺的方法，包括：在催化剂作用下，以乙醇和氨水为原料在常压条件下经临氢催化反应制得乙基胺；催化反应的温度在160～200℃，其中，乙醇：氨：氢气的摩尔比为1：0.3～1：3～10；乙醇的体积空速为0.1h

【技术实现步骤摘要】
一种合成乙基胺的催化剂及常压条件下合成乙基胺的方法
本专利技术属于领域乙基胺合成
，具体涉及一种合成乙基胺的催化剂及常压条件下合成乙基胺的方法。
技术介绍
乙基胺包括一乙胺、二乙胺和三乙胺，是重要的精细化工中间体，可与多种化合物反应形成衍生物，广泛应用于农药、医药、染料、橡胶、水处理、表面活性剂、抗氧剂、防腐剂、润滑油、粘合剂、萃取剂、乳化剂、洗涤剂、杀虫剂、除草剂、选矿剂、火箭推进剂及燃料、催化剂等领域。目前，乙基胺的合成主要包括氯乙烷氨解法、乙腈还原法、乙醇临氢胺化法等。相较而言，以乙醇和氨为原料，在临氢条件下一步催化胺化合成乙基胺，具有原料廉价易得，反应过程清洁，环保无污染的特点，市场前景较好。CN201610172221.6使用釜式反应器，以工业酒精、氨水为原料，在高锰酸钾、次氯酸钠等氧化剂催化作用下，于200℃～250℃、0.2MPa～0.9MPa条件下反应制备乙基胺，该工艺存在反应温度高，工艺复杂，合成效率低等缺点。CN201810114136.3报道了氨气与乙醇在临氢条件下催化胺化生产乙基胺的方法，反应压力0.7～1.3MPa，乙基胺总选择性94～97％，但该技术存在反应压力高，产物选择性低的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足和缺陷，本专利技术提供了一种合成乙基胺的催化剂及常压条件下合成乙基胺的方法，解决现有的合成方法存在产物选择性低、反应压力高的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现：一种合成乙基胺的催化剂，包括氧化铝颗粒，所述氧化铝颗粒上沉积有钴和镧。优选的，所述催化剂中钴占催化剂总重的15％～40％，镧占催化剂总重的0.3％～5％。优选的，所述氧化铝颗粒的粒径为1～5mm。优选的，所述的催化剂采用以下步骤制备得到：(1)将氧化铝颗粒放置于容器中，在真空、60～80℃条件下，采用喷涂法将雾化后的含钴化合物及含镧化合物喷在氧化铝颗粒上，干燥喷涂后的氧化铝颗粒；(2)干燥后的氧化铝颗粒在300～600℃条件下焙烧2～8h，得到催化剂前体；(3)将步骤(2)的催化剂前体经过还原反应后，得到催化剂。优选的，所述喷涂过程中，以10～50r/min的速度正反向间隔旋转放置氧化铝颗粒的容器，旋转间隔时间3～5s。优选的，所述步骤(2)中，干燥温度为45～80℃。优选的，所述步骤(3)的还原反应包括：将催化剂前体装入固定床反应器中，在常压条件下经氢气还原，得到表面沉积有钴和镧的氧化铝；所述还原反应温度为400～500℃、氢气空速为500～1200h-1，还原时间为2～5h。优选的，所述含钴化合物为钴的可溶性硝酸盐、氯化物、醋酸盐中的一种或一种以上的组合；所述含镧化合物为氯化镧、硝酸镧中的一种或两种。本专利技术还公开了一种常压条件下催化合成乙基胺的方法，包括：采用固定床反应器，在本专利技术所述催化剂作用下，以乙醇和氨水为原料在常压条件下经临氢催化反应制得乙基胺；所述催化反应的温度为160～200℃，乙醇的体积空速为0.1～1.0h-1；乙醇：氨：氢气的摩尔比为1:0.3～1:3～10。优选的，所述反应温度为170～190℃；乙醇的体积空速为0.1～0.4h-1；乙醇：氨：氢气的摩尔比为1：0.4～0.7：6～10。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术方法制备的钴、镧负载氧化铝催化剂活性组分具有良好的分散性和活性，乙基胺合成效率高，产物选择性高，乙基胺总选择性≥99.9％。(2)本专利技术的制备方法的反应压力为常压，反应条件温和。具体实施方式本专利技术公开了合成乙基胺的催化剂，该催化剂包括氧化铝颗粒以及负载在氧化铝颗粒上的钴和镧。优选的，钴占催化剂总重的15％～40％，镧占催化剂总重的0.3％～5％。氧化铝颗粒的粒径为1～5mm，优选2～3mm，具体根据制备乙基胺时采用的固定床反应器的大小确定。本专利技术的催化剂采用以下步骤制备得到：(1)将氧化铝颗粒放置于容器中，具体的本专利技术可采用旋转蒸发仪，氧化铝颗粒放置于烧瓶中，在真空、60～80℃条件下，采用喷涂法将雾化后的含钴化合物及含镧化合物喷在氧化铝颗粒上。优选的，在喷涂过程中，以10～50r/min的速度正反向间隔旋转放置氧化铝颗粒的容器，旋转间隔时间3～5s。具体的喷涂时间与喷涂料液量相关，本专利技术实施例中优选3～6h。喷涂结束待溶剂蒸除完全，干燥喷涂后的氧化铝颗粒，本专利技术的干燥温度优选45～80℃。其中，含钴化合物及含镧化合物为钴化合物及含镧化合物加入到水及乙醇的混合溶液中得到的混合物。含钴化合物优选钴的可溶性硝酸盐、氯化物、醋酸盐中的一种或一种以上的组合，含镧化合物为氯化镧、硝酸镧中的一种或两种，如六水硝酸钴和六水硝酸镧。(2)干燥后的氧化铝颗粒在300～600℃条件下焙烧2～8h，得到催化剂前体；(3)将步骤(2)的催化剂前体经过还原反应后，得到催化剂。优选的，本专利技术步骤(3)的还原反应包括：将催化剂前体装入固定床反应器中，在常压条件下经氢气还原，得到表面沉积有钴和镧的氧化铝；所述还原反应温度为400～500℃、氢气空速为500～1200h-1，还原时间为2～5h。更优选的，本专利技术的催化剂的还原过程可与乙基胺的合成反应在同一固定床反应器中进行，与催化合成乙基胺的过程为连续过程。将上述制备的催化剂用于催化合成乙基胺，具体的合成方法主要包括：采用固定床反应器，在本专利技术催化剂作用下，以乙醇和氨水为原料在常压条件下经临氢催化反应制得乙基胺。其中，催化反应的温度在160～200℃；乙醇的体积空速为0.1～1.0h-1，优选0.1～0.4h-1；乙醇：氨：氢气的摩尔比为1：0.3～1：3～10，优选1：0.4～0.7：6～10；本专利技术的反应温度优选170～190℃。优选的，本专利技术的整个反应过程在固定床反应器中进行，具体为：装填催化剂，经氢气还原后，将乙醇、氨水、氢气送入混合器，再经预热器预热后进入反应器，反应器采用三段电加热方式加热。以下给出本专利技术的具体实施例，需要说明的是本专利技术并不局限于以下具体实施例中，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本专利技术的保护范围。实施例1将0.6g六水硝酸镧及39.6g六水硝酸钴加入到500mL水及500mL乙醇的混合溶液中并充分振荡得到含钴化合物和镧化合物溶液。将40g粒径为2mm的氧化铝颗粒放置于旋转蒸发仪的圆底烧瓶中，在10KPa条件下，将钴化合物和镧化合物的混合溶液喷入旋转烧瓶中，并以20r/min的速度正反向间隔旋转，间隔时间5s，待溶剂蒸除完全，取出，在80℃条件下干燥，于500℃条件下焙烧6小时，得催化剂前体1。实施例2本实施例给出将实施例1制备的催化剂用于催化合成乙基胺，具体过程包括：将催化剂前体1装入固定床反应器进行还原反应，其中：活化条件为常压，温度为450℃，氢气空速1000h-1，还原时间2h。然后以乙醇、氨水为原料，催化氨化反应温度为190℃，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种合成乙基胺的催化剂，其特征在于，包括氧化铝颗粒，所述氧化铝颗粒上沉积有钴和镧。/n

【技术特征摘要】
1.一种合成乙基胺的催化剂，其特征在于，包括氧化铝颗粒，所述氧化铝颗粒上沉积有钴和镧。


2.如权利要求1所述的合成乙基胺的催化剂，其特征在于，所述催化剂中钴占催化剂总重的15％～40％，镧占催化剂总重的0.3％～5％。


3.如权利要求1所述的合成乙基胺的催化剂，其特征在于，所述氧化铝颗粒的粒径为1～5mm。


4.如权利要求1至3任一项所述的合成乙基胺的催化剂，其特征在于，所述催化剂采用以下步骤制备得到：
(1)将氧化铝颗粒放置于容器中，在真空、60～80℃条件下，采用喷涂法将雾化后的含钴化合物及含镧化合物喷在氧化铝颗粒上，干燥喷涂后的氧化铝颗粒；
(2)干燥后的氧化铝颗粒在300～600℃条件下焙烧2～8h，得到催化剂前体；
(3)将步骤(2)的催化剂前体经过还原反应后，得到催化剂。


5.如权利要求4所述的合成乙基胺的催化剂，其特征在于，所述喷涂过程中，以10～50r/min的速度正反向间隔旋转放置氧化铝颗粒的容器，旋转间隔时间3～5s。


6.如权利要求4所述的合成乙基胺的催化剂，其特征在于，所述步骤(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕剑，王为强，杨建明，张前，梅苏宁，李亚妮，惠丰，李佳霖，袁俊，赵锋伟，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61